宇宙的死亡

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宇宙的结构

目前我们已经知道宇宙中存在1000亿个以上的星系。银河系是太阳所属的一个庞大的恒星集团，约包括10n颗恒星。银河系的质量约为1千亿个太阳质量，直径约为10万光年。若对视星等在23等以内的星系做统计，星系总数在109个以上。

星系的空间分布不是无规律的，它也有成团现象。上千个以上的星系构成的大集团叫大星系团。大约只有10％的星系属于这种大星系团。大部分星系只结成十几、几十或上百个成员的小团。

今天人们把10Mpc以上的结构称为宇宙的大尺度结构。目前观测到的宇宙的大小是104Mpc。有迹象表明，星系在大尺度上的分布呈泡沫状，即有许多看不到星系的空洞区，而星系聚集在空洞的壁上，呈纤维状或片状结构。这一层次的结构叫超星系团，它的典型尺度为几十兆秒差距。

若把星系看成宇宙物质的基本单元，那么，星系的分布状况就是宇宙结构的表现。

洛伦兹认为，牛顿的绝对空间里充满了静止以太。地球是在静止以太的海洋中以30千米／秒的速度运行，必然有30千米／秒的以太风产生。1887年，迈克尔孙和莫雷进行了多次精确实验，没有检测到以太风，这被称为零结果。1921年～1925年，美国物理学家米勒又与莫雷合作，他们多次重复了迈克尔孙实验，都得到了非零的结果(即0.33的结果，相当于观测到了10千米/秒的以太风)。到了1976年～1977年，实验在两个地点同时进行，一个是在普林斯顿，另一个是在加利福尼亚大学，先后进行了10次实验。他们不但发现了地球运动的全速以太风，还发现太阳系以300千米/秒的速度在绕银河中心运动，银河系在以太海中的穿行速度为600千米／秒，而太阳和地球的净速度是400千米/秒。

所以，在计算宇宙的死亡时间时，我们可以取星系绕宇宙中心运动的平均速度――600千米/秒。

空旋涡场的数量

宇宙的运动是由暗能量来推动的。暗能量总是以一种旋涡运动的形式出现，所以，在暗能量的旋转范围内形成一种旋涡场，我们称之为暗能量旋涡场，简称为旋涡场。包含有大量物质的旋涡场叫做物理旋涡场，没有任何物质的旋涡场叫做空旋涡场。

按照大小次序，物理旋涡场划分为如下四类：S1旋涡场，它代表星系团旋涡场；A1旋涡场，它代表星系旋涡场；B1旋涡场，它代表星团旋涡场；C1旋涡场，它代表恒星旋涡场。

空旋涡场分别用s2、A2、B2和c2来表示：s2旋涡场，它的尺度以一个星系团为标准；A2旋涡场，它的尺度以一个星系为标准；B2旋涡场，它的尺度以一个星团为标准：C2旋涡场，它的尺度以一个恒星系为标准，如太阳系等。

由于A1旋涡场正处于收缩状态，而A2旋涡场则处于膨胀状态。所以，A2旋涡场的平均尺度必定大于A1旋涡场的平均尺度。所以，我们可以认为，宇宙中A2旋涡场的数量大约和Al旋涡场的数量相等，约为1000亿个。A2旋涡场的平均半径为12kpc。

宇宙的现状

目前，星系正处于收缩状态，但这种收缩是由暗能量的衰退造成的。S2和A2这两种空旋涡场都处于膨胀状态，而这种膨胀是由暗能量的旋转产生的。由于S2和A2这两种空旋涡场内没有恒星等物质，所以，这种旋涡场在旋转过程中就没有任何负荷。在旋转离心力的作用下，它们必然会膨胀。暗能量每10亿年以5.3％的比例衰退，所以，星系的收缩是很缓慢的。相比之下，s2和A2这两种空旋涡场的膨胀就快得多。所以，目前的宇宙正处于快速膨胀之中。

宇宙收缩的过程

暗能量每10亿年以5.3％的比例衰退，导致星系不断地收缩。240亿年后，暗能量将减少73％，每个星系都将收缩为一个奇点，变成一个奇点黑洞。那时，宇宙中将不再有恒星，只存在如下三种东西：一是位于宇宙中心和星系团中心的暗能量黑洞；二是1000亿个以上的奇点黑洞；三是1000亿个以上的A2旋涡场。

当星系旋涡场收缩时，在它周围的空旋涡场就会膨胀；当它收缩为一个奇点黑洞时，在它周围的空旋涡场也会同步跟进，它们总是保持着接触。当奇点黑洞绕宇宙中心运动时，它就会进入附近的空旋涡场中。首先，它进入体积较小的c2旋涡场中。由于奇点黑洞拥有一个星系的质量，所以，c2旋涡场就处于一种超负荷状态而无法旋转。在黑洞的巨大引力作用下，c2旋涡场会快速地向黑洞方向收缩，直到它完全被黑洞吞噬。所以，当奇点黑洞穿过c2旋涡场时，c2旋涡场将会被完全吞噬掉。

奇点黑洞吞噬了c2旋涡场后，它又以同样的方法一个接一个地吞噬B2旋涡场、A2旋涡场和s2旋涡场。在这个过程中，奇点黑洞吸收的暗能量越来越多，它的旋转速度也越来越快。

宇宙死亡的时间

所有的星系都变成奇点黑洞之后，假设它们绕宇宙中心运动的总动能为Ep。宇宙的暗能量则分为两部分：一是用来推动奇点黑洞自转的暗能量，用Enj来表示；二是用来推动奇点黑洞绕宇宙中心运动的暗能量，用Enk来表示。在奇点黑洞吞噬空旋涡场之前，宇宙处于一种平衡状态，即Enk等于Ep。这时，宇宙既不会膨胀，也不会收缩。

在奇点黑洞吞噬A2旋涡场的过程中，一方面用来维持宇宙旋转的暗能量Enk在快速减小，宇宙在快速收缩；另一方面用来推动奇点黑洞自转的暗能量Enj在快速增加，黑洞的旋转速度越来越快。

假设奇点黑洞绕宇宙中心运动的平均速度为600千米／秒。当奇点黑洞经过C2和B2旋涡场时，就会把它们吞噬掉。所以，奇点黑洞绕宇宙中心运动的速度实际上就是它吞噬空旋涡场的速度。A2旋涡场的平均直径为24kpc千米。奇点黑洞通过一个A2旋涡场所需的时间为4000万年。所以，奇点黑洞用4D00万年的时间就可以穿过一个A2旋涡场，同时它也把A2旋涡场吞噬掉。由于奇点黑洞的数量约等于A2旋涡场的数量，所以，当所有星系都变成奇点黑洞之后，再过4000万年，宇宙中所有的空旋涡场都将被吞噬掉。那时，宇宙将收缩为一个奇点，宇宙由此而亡。所以，我们可以得出如下结论：

240亿年后，宇宙中所有的星系都将死亡，变成1000亿个以上的奇点黑洞。

241亿年后，宇宙也将死亡，变成一个奇点黑洞。

链接

量子科学家的好奇心可能在无意之间将世界送向毁灭之路。一种新的理论认为，哪怕只是简单的观测。天文学家也可能加速宇宙的“死亡”进程。两名美国科学家克劳斯和登特得出了这个令人跌破眼镜的结论。

正如科学家所指出的那样，暗能量是一种神秘莫测的能量，它能够将星系分割开采，但天文学家对这种能量进行测量实在是一种胆大妄为的做法，这种做法可能让传说中的“哈米吉多顿”进入倒计时。宇宙的消亡与量子系统一个奇怪的特性有关，亚原子粒子甚至于整个宇宙的命运都是由量子系统掌控的。量子系统能够随机改变它们的能量状态，这种改变是在一个放射性原子衰变时出现的。

令科学家担忧的是，在过去的10年时间里，天文学家可能已经在无意间让宇宙进入一个更为危险的状态，原因在于：对暗能量影响的观测可能重新设置了宇宙的“衰变之钟”。

在著名的“薛定谔猫”实验中，一只猫被赦进一个盒子中，它的命运完全由亚原子粒子决定，如果没有原子衰变等量子事件发生，这只猫将继续活着。按照一般常识来猜测，这只猫非死即活，但按照量子理论，却是活猫和死猫两种状态并存，即死与活两种状态叠加在一起，是一只又死又活的猫!直到有人掀起盖子，才能断定这只猫是活着还是死了。

克劳斯和登特说，出现一次随机性能量转换的可能性较以往相比大大提高，这种转换一旦出现，将给宇宙带来毁灭性影响。克劳斯在接受《新科学家》杂志采访时说：“听起来似乎令人难以置信，但我们对暗能量的探测可能减少宇宙的预期寿命。简单地说。我们可能让宇宙长期存在的可能性不复存在，它更有可能进入衰变过程。”